การเพิ่มขึ้นของจุดเดือดและการลดลงของจุดเยือกแข็งของสารละลาย

                ความแตกต่างประการหนึ่งระหว่างสารบริสุทธิ์กับสารละลายก็คือ  การมีจุดเดือดและจุดเยือกแข็งที่ต่างกัน  กล่าวคือสารบริสุทธิ์จะมีจุดเดือดคงที่ 
ในขณะที่จุดเดือดของสารละลายไม่คงที่  เช่น  น้ำบริสุทธิ์มีจุดเยือกแข็ง(จุดหลอมเหลว)  0  ^oC  และมีจุดเดือดปกติเท่ากับ  100.0  ^oC  คงที่ 

                                                                          (คลิ้ก  ชมจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารบริสุทธิ์)


แต่เมื่อมีสารใด ๆ ละลายอยู่ในน้ำแล้วจุดเดือดจะไม่คงที่  โดยมีความเป็นไปได้  2 แบบ  คือ

1.  ถ้าตัวละลายเป็นสารที่ไม่ระเหย  เช่น  น้ำตาลกลูโคส  น้ำตาลทราย  เกลือ  สารละลายจะมีจุดเดือดสูงกว่า  100.0 ^oC  ยิ่งความเข้มข้นเพิ่มขึ้นจุดเดือดก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย 
2.  ถ้าพิจารณาการเปลี่ยนแปลงขณะที่สารละลายเดือดจะพบว่าตัวทำละลายจะค่อย ๆ ระเหยไป  แต่ตัวละลายไม่ได้ระเหยไปด้วยความเข้มข้นของสารละลายจึงค่อย ๆ เพิ่มขึ้น 
3.  ถ้าเราติดตามสังเกตจุดเดือดของสารละลายไปด้วย  จะพบว่าจุดเดือดค่อย ๆ เพิ่มขึ้น  ดังกราฟ

                ในทางกลับกันถ้าเราศึกษาจุดเยือกแข็ง(จุดหลอมเหลว)ของสารละลาย  นำมาเปรียบเทียบกับจุดเยือกแข็งของตัวทำละลายบริสุทธิ์บ้างจะพบว่า 
สารละลายมีจุดเยือกแข็งต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของตัวทำละลายบริสุทธิ์  โดยสารละลายที่มีความเข้มข้นมากจุดเยือกแข็งยิ่งต่ำลง  ดังกราฟ

2.  ถ้าสารละลายเกิดจากตัวละลายที่ระเหยได้  เช่น  เอทานอลละลายในน้ำ  สารละลายจะมีจุดเดือดต่ำกว่า  100.0 ^oC   ขณะเดือดก็จะเกิดการระเหยของทั้งตัวละลาย
คือเอทานอลและตัวทำละลายคือน้ำ  แต่เอทานอลระเหยได้เร็วกว่าน้ำ  มีผลให้ความเข้มข้นของสารละลายส่วนที่เหลือค่อย ๆ ลดลง  ถ้าติดตามจุดเดือดของสารละลาย
จะพบว่าจุดเดือดจะค่อย ๆ เพิ่มขึ้น  แต่ในที่สุดจะไม่สูงกว่าจุดเดือดของตัวทำละลายบริสุทธิ์

                แต่อย่างไรก็ตามสารละลายบางชนิดมีจุดเดือดคงที่  เรียกว่า อะซีโอโทป ( Azeotropic mixture) เช่น เอทธานอล 95% มีจุดเดือดคงที่ที่  78.2 ⁰C 
กรดไฮโดรคลอริก 20.22% มีจุดเดือดคงที่ที่ 108.6 ⁰C  การที่สารละลายประเภทนี้มีจุดเดือดคงที่เกิดจากขณะเดือดนั้น  ทั้งตัวทำละลายและตัวละลายระเหยได้ในอัตราส่วนเดียวกัน 
ทำให้สารละลายมีความเข้มข้นคงที่จุดเดือดจึงคงที่

                สารละลายที่มีการเพิ่มขึ้นของจุดเดือดและการลดลงของจุดเยือกแข็งอย่างเป็นระบบมากที่สุดคือ  สารละลายที่มีความเข้มข้นในหน่วยโมล/กิโลกรัม  หรือโมแลล 
พบว่าสารละลายที่มีตัวทำละลายเป็นสารเดียวกัน  แต่ตัวละลายเป็นสารต่างชนิดกัน(เป็นสารที่ไม่ระเหย)  ถ้ามีความเข้มข้นเท่ากัน  จะมีจุดเดือดและจุดเยือกแข็ง(หลอมเหลว)เท่ากัน 
เช่น  สารละลายน้ำตาลกลูโคส  กับสารละลายน้ำตาลทราย  ทั้ง 2 ชนิดนี้ตัวทำละลายเป็นสารเดียวกันคือน้ำ  ถ้าทั้ง 2 ชนิดมีความเข้มข้น  1.0  โมล/กิโลกรัม  จะมีจุดเดือดเท่ากับ 
100.51 ^oC  ทั้ง 2 ชนิด  และมีจุดเยือกแข็ง -1.86  ^oC  ทั้ง 2 ชนิด

                เราเรียกสมบัติประเภทนี้ว่าสมบัติคอลิเกตีป (colligative properties) หมายถึงสมบัติที่ไม่ขึ้นอยู่กับชนิดของสาร  แต่ขึ้นอยู่กับปริมาณของสาร  ในทางตรงข้าม 
มีสมบัติของสารอีกมากมายที่เป็นไปในทางตรงกันข้ามคือไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณของสารแต่ขึ้นอยู่กับชนิดของสาร  เช่น  ความหนาแน่น   วัตถุชนิดเดียวกันไม่ว่าชิ้นใหญ่หรือเล็ก
ก็มีความหนาแน่นเท่าเดิม   จุดเดือดของสารบริสุทธิ์ก็เช่นกัน  ไม่ว่าจะมากหรือน้อยจุดเดือดก็เท่าเดิม   เรียกว่าสมบัติอินเทนซีป (intensive properties)

                จุดเดือดที่เพิ่มขึ้นของสารละลายที่มีความเข้มข้น  1.0  โมล/กิโลกรัม  เรียกว่าค่าคงที่ของการเพิ่มขึ้นของจุดเดือด  (ebullioscopic constants ; K_b) 
โดยตัวทำละลายแต่ละชนิดจะมีค่าคงที่ของการเพิ่มขึ้นของจุดเดือด (Kb)  เป็นค่าเฉพาะตัว เช่น

                จากตารางเป็นตัวอย่างของตัวทำละลาย  5  ชนิด  สังเกตที่ค่า  K_b จะเห็นว่าเป็นค่าเฉพาะของแต่ละสาร  แต่มีความหมายเหมือนกันคือถ้าเตรียมสารละลายจากตัวทำละลายเหล่านี้ 
ให้มีความเข้มข้น 1.0  โมล/กิโลกรัมเท่ากัน  โดยไม่จำกัดว่าตัวละลาย (solute) จะเป็นสารใด  สารละลายที่ได้ก็จะมีจุดเดือดเพิ่มขึ้นเท่ากับค่า K_b ของตัวทำละลายนั้น ๆ   เช่น

ตัวอย่าง  สารละลายที่เกิดจาก C₆H₁₂O₆ 1.80  กรัม  ละลายในน้ำบริสุทธิ์  100  กรัม  สารละลายจะมีจุดเดือดกี่ ^oC (Kb ของน้ำ = 0.51 ^oC m^-1)

วิธีทำ       จำนวนโมลของ  C₆H₁₂O₆  ;  n   =  W/M      =  1.8/180      =  0.010   โมล

                น้ำบริสุทธิ์  100  กรัม  มี  C₆H₁₂O₆  ละลายอยู่           0.010       โมล

                น้ำบริสุทธิ์  1,000  กรัม  มี  C₆H₁₂O₆  ละลายอยู่              =        0.10    โมล

                ความเข้มข้นของสารละลาย        =      0.10     โมล/กิโลกรัม               

                ถ้าสารละลายเข้มข้น 1.0  โมล/กิโลกรัม  จุดเดือดเพิ่มขึ้น               0.51              ^oC   (ดูจากค่า  Kb)

                สารละลายเข้มข้น 0.10  โมล/กิโลกรัม  จุดเดือดเพิ่มขึ้น                 =    0.051   ^oC

                  จุดเดือดของสารละลาย                        =     100 + 0.051    =         100.051  ^oC   ตอบ

ใช้สูตร  ;                   ΔTb   =  Kb.m

                                Tb   =   จุดเดือดที่เพิ่มขึ้น

                                 Kb      =   ค่า  Kb  ของตัวทำละลาย

                                 m       =   ความเข้มข้นของสารละลาย (mol/Kg)

                                           =   1,000 x W₁ / W₂ x M

                                     Tb   =   Kb. m

จากตัวอย่าง            ΔTb   =   0.51 x 1,000 x 1.8 /100 x 180

                                     =    0.051       ^oC

  จุดเดือดของสารละลาย        =              100 + 0.051             =              100.051  ^oC   ตอบ

                ในทำนองเดียวกันถ้าเราพิจารณาที่จุดเยือกแข็งของสารละลายก็จะพบว่า  ตัวทำละลายแต่ละชนิดมีค่าคงที่ของการลดลงของจุดเยือกแข็ง (K_f) เฉพาะตัว  เช่น

                ถ้าเตรียมสารละลายจากตัวทำละลายเหล่านี้ให้มีความเข้มข้น  1.0  โมล/กิโลกรัม  สารละลายจะมีจุดเยือกแข็งดังนี้

ตัวอย่าง  สารละลายที่เกิดจาก C₆H₁₂O₆ 1.80  กรัม  ละลายในน้ำบริสุทธิ์  100  กรัม  สารละลายจะมีจุดเยือกแข็งกี่ ^oC  (Kf ของน้ำ = 1.86 ^oC m^-1)

วิธีทำ       จำนวนโมลของ  C₆H₁₂O₆  ;  n   = W/M      = 1.8 / 180       =  0.010   โมล

                น้ำบริสุทธิ์  100  กรัม  มี  C₆H₁₂O₆  ละลายอยู่           0.010       โมล

                น้ำบริสุทธิ์  1,000  กรัม  มี  C₆H₁₂O₆  ละลายอยู่              =        0.10    โมล

                 ความเข้มข้นของสารละลาย        =      0.10     โมล/กิโลกรัม                สารละลายเข้มข้น 1.0  โมล/กิโลกรัม  จุดเยือกแข็งลดลง                 1.86                ^oC

                สารละลายเข้มข้น 0.10  โมล/กิโลกรัม  จุดเยือกแข็งลดลง                    =    0.186     ^oC

  จุดเยือกแข็งของสารละลาย                        =              0 – 0.186                 =              -0.186  ^oC   ตอบ

ใช้สูตร  ;                   ΔTf  =  Kf.m

                                Tf   =   จุดเดือดที่เพิ่มขึ้น

                                 Kf      =   ค่า  Kf  ของตัวทำละลาย

                                 M       =   ความเข้มข้นของสารละลาย (mol/Kg)

                                                   
จากตัวอย่าง            ΔTf   =   Kf x 1,000 x W₁ / W₂ x M

                                      =  1.86 x 1,000 x 1.8 / 100 x 180

                                      =    0.186  ^oC

  จุดเยือกแข็งของสารละลาย        =      0 – 0.186     =    -0.186  ^oC   ตอบ

เพิ่มเติม    ให้พิจารณาลักษณะของการละลายของสารแต่ละชนิดที่แตกต่างกัน  บางชนิดละลายโดยไม่แตกตัวเป็นไอออน  ในขณะที่บางชนิดมีการแตกตัวเป็นไอออน  เช่น

                C₆H₁₂O₆(s)  →   C₆H₁₂O₆(aq) 

                NaCl(s)  →  Na⁺(aq)  +  Cl^-(aq)

                จะเห็นได้ว่าการละลายของ  C₆H₁₂O₆  ละลายโดยไม่แตกตัวเป็นไอออน   ถ้านำ C₆H₁₂O₆  จำนวน  1  โมล  มาละลายน้ำ  ในสารละลายจะมีจำนวนโมเลกุลของ
C₆H₁₂O₆  จำนวน 6.02 x 10²³  โมเลกุล  หรือจำนวนโมลของอนุภาคยังเป็น  1  โมลตามเดิม

                ถ้านำ  NaCl  จำนวน  1  โมล  มาละลายน้ำ  ในสารละลายจะมี  Na⁺  และ  Cl^-  ชนิดละ  1  โมล  รวมเป็น  2  โมล  จำนวน ดังสมการ

                          NaCl(s)  →  Na⁺(aq)  +  Cl^-(aq)

-                    NaCl  1  โมล  มีมวล  58.5  กรัม

-                    NaCl  1  โมล  ขณะเป็นของแข็งประกอบด้วย  NaCl  จำนวน  6.02 x 10²³  หน่วยสูตร

-                    NaCl  1  โมล  หลังการละลายมีการแตกตัวเป็นไอออน  ทำให้มี  Na⁺  เกิดขึ้น 1 โมล ( 6.02 x 10²³ ไอออน)  และมี  Cl^-  เกิดขึ้น  1  โมล (6.02 x 10²³ ไอออน) 
จำนวนไอออนทั้งหมดมี  2  โมล

-                    กรณีนี้มีผลให้สารละลาย NaCl  ความเข้มข้น  1  โมล/กิโลกรัม (โดยมวล)  กลายเป็นสารละลายที่มีความเข้มข้น  2  โมล/กิโลกรัม (โดยจำนวนอนุภาค)

*  ถ้าเปรียบเทียบระหว่างสารละลาย  C₆H₁₂O₆  กับสารละลาย  NaCl  จะมีความเข้มข้น  1 โมล/กิโลกรัม  (โดยมวล) เท่ากัน 

* ถ้าเปรียบเทียบกันที่จำนวนอนุภาค  สารละลาย  C₆H₁₂O₆  จะเข้มข้น  1  โมล/กิโลกรัม  แต่สารละลาย  NaCl  จะเข้มข้น  2  โมล/กิโลกรัม

-                    การเพิ่มขึ้นของจุดเดือดของสารละลาย C₆H₁₂O₆ จะเพิ่มขึ้น = 0.51  ^oC

-                    การเพิ่มขึ้นของจุดเดือดของสารละลาย NaCl  จะเพิ่มขึ้น = 2 x  0.51  ^oC


-                    การลดลงของจุดเยือกแข็งของสารละลาย  C₆H₁₂O₆  จะลดลง  =  1.86  ^oC

-                    การลดลงของจุดเยือกแข็งของสารละลาย  NaCl  จะลดลง  = 2 x1.86  ^oC

* จะเห็นได้ว่าสารละลาย NaCl ที่มีความเข้มข้น 1 โมล/กิโลกรัม   (โดยมวล)  จะกลายเป็นสารละลายที่มีความเข้มข้น  2  โมล/กิโลกรัม  โดยจำนวนอนุภาค  ให้ใช้ข้อสังเกตว่า 
สารละลายต่างชนิดที่มีตัวทำละลายเป็นสารเดียวกัน  แต่ตัวละลายเป็นสารต่างชนิดกัน  จะมีจุดเดือดและจุดเยือกแข็ง (จุดหลอมเหลว) เท่ากันหรือไม่  ให้ดูจากอัตราส่วนระหว่าง
จำนวนอนุภาคของตัวทำละลายต่อจำนวนอนุภาคของตังละลายที่มีอยู่ในสารละลายนั้น ๆ   ถ้ามีอัตราส่วนเดียวกันจึงจะมีจะเดือดและจุดเยือกแข็ง (หลอมเหลว) เท่ากัน 

                                                                                   (คลิ้ก ชมแอนิเมชันแสดงการละลายที่แตกตัวและไม่แตกตัวเป็นไอออน) 


                                                                                   (คลิ้ก  ชมแอนิเมชันแสดงการทดลองเหมือนจริงและทำการทดลองเองได้)

แบบฝึกหัด

1.   ค่าคงที่ของการเพิ่มขึ้นของจุดเดือด (kb) คืออะไร

2.   ค่าคงที่ของการเพิ่มขึ้นของจุดเดือด (kb) ของน้ำ = 0.51 ^oC mol/kg หมายความว่าอย่างไร

3.    ค่าคงที่ของการลดลงของจุดเยือกแข็ง (Kf) คืออะไร

4.    ค่าคงที่ของการลดลงของจุดเยือกแข็ง (kf) ของน้ำ = 1.86 ^oC mol/kg หมายความว่าอย่างไร

5.    จงคำนวณหาจุดเดือดและจุดเยือกแข็งของสารละลายที่เปลี่ยนแปลงไปเมื่อเปรียบกับน้ำบริสุทธิ์  ของสารละลายที่เกิดจากกลีเซอรีน  (C₃H₈O₃) หนัก 1.00 g ละลายในน้ำ   47.8   g   กำหนดค่า Kb ของน้ำ = 0.50 ^oC/m ; Kf = 1.86 ^oC/m    (ตอบ จุดเดือดเพิ่ม 0.116 ^oC และ จุดเยือกแข็งลดลง 0.422 ^oC)

6.    จงคำนวณหาจุดเดือดและจุดเยือกแข็งของสารละลายซึ่งมีไอโอดีน  ( I₂)  92.1 g ละลายในโคโรฟอร์ม (CHCl₃)  800.0 g สมมติว่าไอโอดีนไม่ระเหย   กำหนดให้ จุดเดือด จุดเยือกแข็ง  K_b และ K_f ของคลอโรฟอร์มมีค่า  -24  ^oC,  -98 ^o C  , 3.46  ^o C/m และ 4.68 ^oC/m  ตามลำดับ    

7.     จงคำนวณหาน้ำหนักของเอทิลีนไกลคอล (C₂H₆O₂) ที่ละลายในน้ำ 2 กิโลกรัม และสารละลายมีจุดเยือกแข็ง -10  °C (มวลโมเลกุลเอทิลีนไกลคอล=62 K_f น้ำ=1.86 °C/m)

8.    นำสารอินทรีย์ชนิดหนึ่ง 1.20 กรัม ละลายในเบนซีน 60 กรัม สารละลายนี้มีจุดเดือด 81.06 °C จงคำนวณหามวลโมเลกุลของสารอินทรีย์นี้  (กำหนดให้เบนซีนบริสุทธิ์มีจุดเดือด 80.1 °C และ K_b=2.53 °C/m)

9.     เมื่อนำโปรตีนชนิดหนึ่งหนัก 50 กรัม ละลายน้ำจนได้สารละลายปริมาตร 500 cm³ ไปหาจุดเยือกแข็ง อยากทราบว่าสารละลายจะมีจุดเยือกแข็งที่อุณหภูมิเท่าใด(กำหนดมวลโมเลกุลโปรตีน = 4762 K_f น้ำ = 1.86 °C/m และความเข้มข้นสารละลายในหน่วยโมลาร์ เท่ากับความเข้มข้นสารละลายในหน่วยโมแลล)

10.   เกลือฟลูออไรด์ของโลหะแอลคาไล  4.0 g ละลายในน้ำ 100 g ได้สารละลายซึ่งมีจุดเยือกแข็ง -1.4 °C จงคำนวณหาสูตรของเกลือนี้ซึ่งแตกตัว 100% ในน้ำ

11.  ในช่วงฤดูหนาวของบางประเทศ   อุณหภูมิของอากาศจะลดต่ำกว่า 0 °C จึงทำให้น้ำในหม้อน้ำรถยนต์เกิดการแข็งตัว  เพื่อแก้ปัญหานี้ได้มีการเติมสารบางชนิดลงไปในหม้อน้ำ  เพื่อทำให้สารละลายที่ได้มีจุดเยือกแข็งต่ำกว่า 0 °C

11.1)   จงหาจุดเยือกแข็งของสารละลายในหม้อน้ำ ถ้าสารที่เติมลงไปคือ Prestone , C₂H₄(OH)₂ จำนวน 5  กิโลกรัม และในหม้อน้ำรถยนต์มีน้ำอยู่ 12 กิโลกรัม

11.2)    ถ้าสารที่เติมคือ methanol, CH₃OH จะต้องใช้ CH₃OH  กี่กิโลกรัม จึงจะให้ผลเช่นเดียวกับการเติม  Prestone ในข้อ 11.1  (, K_f น้ำ = 1.86 °C/m)

12.   มีสารละลายอยู่ 2 ขวด ขวดที่ 1 ประกอบด้วยสาร x ละลายในตัวทำละลาย A สารละลายนี้มีจุดเยือกแข็ง 2 °C ขวดที่ 2 ประกอบด้วยสาร x ละลายในตัวทำละลาย B โดยที่น้ำหนักสาร x ในขวดที่ 1 และขวดที่ 2 เท่ากัน และตัวทำละลาย A ในขวดที่ 1 และตัวทำละลาย B ในขวดที่ 2 ก็มีน้ำหนักเท่ากันด้วย จงหาจุดเดือดของสารละลายในขวดที่ 2

กำหนดให้ตัวทำละลาย A มีจุดเยือกแข็ง 6 °C และมี K_f = 5  °C/m

กำหนดให้ตัวทำละลาย B มีจุดเดือด  60 °C และมี K_b = 4  °C/m

13.   นำตัวถูกละลายชนิดหนึ่งไม่ระเหยและไม่แตกตัว จำนวน 0.10 โมล ละลายในตัวทำละลายจำนวนหนึ่ง สารละลายที่ได้มีจุดเดือด 72 °C เมื่อตั้งสารละลายทิ้งไว้นาน ๆ ทำให้ตัวทำละลายระเหยไป หลังจากนั้นนำสารละลายมาหาจุดเดือดพบว่าจุดเดือดของสารละลายคือ 72.2 °C  จงคำนวณหาน้ำหนักของตัวทำละลายที่ระเหยไป (จุดเดือดของตัวทำละลายบริสุทธิ์ = 70 °C,  K_b ของตัวทำละลาย = 2 °C/m)

14.   สารละลายที่มีกลูโคส 0.1 โมล และ Pb(NO₃)₂ 0.1 โมล ในน้ำ 500 กรัม จะมีจุดเยือกแข็งเท่าใด ถ้า Pb(NO₃)₂ ในสารละลายแตกตัวได้ 100 % และไม่มีแรงดึงดูดระหว่างไอออน (K_f น้ำ = 1.86 °C/m)

15.   เอทิลีนไกลคอลเป็นสารที่ใช้เป็นสารป้องกันการแข็งตัว (antifreeze) ในหม้อน้ำรถยนต์ มีสมบัติละลายน้ำได้ดีและระเหยยาก  มีจุดเดือด 197 °C  กำหนดมวลโมเลกุลเอทิลีนไกลคอล = 62.01 K_b น้ำ = 0.52 °C/m   K_f น้ำ = 1.86 °C/m  จงคำนวณจุดเยือกแข็งของสารละลายที่เกิดจากเอทิลีนไกลคอล  651 g ในน้ำ 2505 g

16.   ลูกเหม็นมีจุดเยือกแข็งที่อุณหภูมิ 178.4 องศาเซลเซียส มี Kf  = 40.0  ^๐ C/m จงหาว่าจุดเยือกแข็งของสารละลายจะลดลงเท่าใด ถ้ามีสาร A (Mw = 125 g/mol) 1.50 กรัม ละลายอยู่ในลูกเหม็น 35.0 กรัม(13.7 ^๐ C)

17.  สารละลายที่มีตัวถูกละลายชนิดไม่แตกตัว จำนวน 4.5 กรัม ละลายในน้ำ 125 กรัม เกิดการแข็งตัวที่อุณหภูมิ –0.372 ^๐ C จงคำนวณน้ำหนักโมเลกุลของตัวถูกละลายนี้ กำหนดให้ Kf ของน้ำ = 1.86^๐ C/m

18.  ละลายสารประกอบเกลือของโพแทสเซียม (KX) จำนวน 8.00 กรัม ในน้ำ 100 กรัม สารละลายนี้แข็งตัวที่ –1.25 ^๐ C จงหาว่า X คือธาตุใดของหมู่ 7A ( Br)

Appendix
A.   Calculate the molality, freezing point, and boiling point for each of the following water solutions of nonionizing solutes: ( จงคำนวณหาความเข้มข้นของสารละลายต่อไปนี้ในหน่วยโมล/กิโลกรัม  รวมทั้งจุดเยือกแข็งและจุดเดือดด้วย  สารละลายเหล่านี้มีน้ำเป็นตัวทำละลาย)

1.   144 g of C₆H₁₂O₆ dissolved in 1000 g of H₂O  (ใช้  C₆H₁₂O₆ 144 g  ละลายในน้ำ 1,000  กรัม)

2.   48 g of CH₃OH dissolved in 200 g of H₂O  (ใช้  CH₃OH  48 g  ละลายในน้ำ  200  กรัม)

3.  184 g of C₂H₅OH dissolved in 400 g of H₂O  (ใช้  C₂H₅OH  184 g  ละลายในน้ำ  400  กรัม)           

4.   600 g of C₃H₇OH dissolved in 600 g of H₂O  C₃H₇OH (ใช้  C₃H₇OH  600 g  ละลายในน้ำ  600  กรัม)

5.   100 g of of C₂H₆O₂ dissolved in 200 g of H₂O  (ใช้  C₂H₆O₂  100 g  ละลายในน้ำ  200  กรัม)

B.   Calculate the molality of a water solution if the freezing point is:  (จงหาความเข้มข้นในหน่วย โมล/กิโลกรัม  ของสารละลายซึ่งมีน้ำเป็นตัวทำละลาย  และมีจุดเยือกแข็งตามที่กำหนด)

1.   -9.3°C

2.   -27.9°C

3.   -7.44°C

C.   Calculate the molality of a water solution if  the boiling point is: (จงคำนวณหาความเข้มข้นในหน่วยโมล/กิโลกรัม  ของสารละลายซึ่งมีน้ำเป็นตัวทำละลายและมีจุดเดือดตามที่กำหนด)

1.   103.12°C

2.   108. 32°C

D.   Solve the following Problems  

1.  What is the boiling point of a solution made by dissolving 31 g of NaCl in 559 g of water?

       (Assume 100% ionization of NaCl.) (สารละลายที่เกิดจาก  NaCl  31  กรัม  ในน้ำ  559  กรัม  สารละลายจะมีจุดเดือดเท่าไร)

2.   Calculate the freezing point of an a nonionizing antifreeze solution containing 388g ethylene glycol,

        C₂H₆O₂ , and 409 g of water.  (ใช้เอทิลีนไกลคอล C₂H₆O₂ 388 กรัม  ละลายน้ำ  409  กรัม  โดยการละลายของเอทิลีนไกลคอลไม่แตกตัวเป็นไอออน  สารละลายจะมีจุดเยือกแข็งเท่าไร)

3.   Calculate the boiling point of an ionic solution containing 29.7 g Na₂SO₄ and 84.4 g water. (Assume 100% ionization.) (สารละลายที่เกิดจาก  Na₂SO₄  29.7 g ละลายในน้ำ  84.4 g  โดยการละลายของ  Na₂SO₄  มีการแตกตัว 100 %  สารละลายจะมีจุดเดือดเท่าไร)

4.  What is the molecular mass of a substance if 22.5 g dissolved in 250 g of water produces a solution whose freezing point is -0.930°C?  (สารชนิดหนึ่งหนัก  22.5 g  นำมาละลายในน้ำ  250 g  สารละลายที่ได้มีจุดเยือกแข็ง  -0.930°C  สารดังกล่าวนี้มีมวลโมเลกุลเท่าไร)

5.   If  4.18 g of a nonionic solute is dissolved in 36.30 g of benzene, C₆H₆ , the freezing point is 2.70 °C. Find the molar mass of this solute. The freezing point of benzene is 5.53 °C and the Kf  is 5.12 °C /m.  (นำสารซึ่งไม่แตกตัวเป็นไอออนจำนวน  4.18 g  ละลายในเบนซีน , C₆H₆  36.30 g  ได้สารละลายที่มีจุดเยือกแข็ง 2.70 °C  สารดังกล่าวนี้มีมวลโมเลกุลเท่าไร  ถ้าจุดเยื่อกแข็งของเบนซีนบริสุทธิ์คือ  5.53 °C และ Kf = 5.12 °C /m.)

6.   Calculate the freezing of each of the following solution  (จงหาจุดเยือกแข็งและจุดเดือดของสารละลายต่อไปนี้)

                6.1)    0.17 m glycerol,C₃H₈O₃ (Kf of water = 1.86 ^oC/m)   (สารละลายกลีเซอรอล  ความเข้มข้น  0.17 โมแลล)

                6.2)    1.92 mol of naphthalene , C₁₀H₈, in 16.8 mol of chloroform , CH₃Cl  (Kf of CH₃Cl = 4.68 ^oC/m)

(สารละลายที่เกิดจากแนพทาลีน ,C₁₀H₈  1.92  โมล  ละลายในคลอโรฟอร์ม   , CH₃Cl  16.8  โมล)

                6.3)    5.44 g of KBr and 6.35 g glucose , C₆H₁₂O₆ , in 200 g of water (Kf of water = 1.86 ^oC/m)

(สารละลายที่เกิดจาก  KBr  5.44  กรัม  และ  C₆H₁₂O₆  6.35  กรัม  ละลายอยู่ในน้ำ  200  กรัม)

7.   calculate of the boiling points of each of the following solutions (จงหาจุดเดือดของสารละลายต่อไปนี้)

                7.1)     0.60 m glucose in ethanol (Kb of ethanol = 1.99 ^oC.m^-1)  (สารละลายกลูโคสความเข้มข้น  0.60  โมแลล  ในเอทานอล)

                7.2)     16.0 g of C₁₀H₂₂ in 420 g CHCl₃ (Kb of  CHCl₃ =  5.24 ^oC.m^-1)  (สารละลายที่เกิดจาก  C₁₀H₂₂  จำนวน  16.0  กรัม  ละลายอยู่ใน  CHCl₃  420  กรัม)

                7.3)     0.40 mol ethylene glycol and 0.12 mol KBr in 140 g H₂O  (Kb of water = 0.51 ^oC.m^-1)  (สารละลายที่เกิดจากเอทิลีนไกลคอล  0.40  โมล  และ  KBr  อีก  0.12  โมล  ละลายอยู่ในน้ำ  140  กรัม)

8.   Adrenaline is the hormone that trigger release of extra glucose molecule in time of stress of emergency. A solution of 0.64 g of adrenaline in 36.0 g of CCl₄ cause an elevation of 0.49 ^oC in the boiling point. What is the molar mass of adrenaline ? (Kb of CCl₄ is 5.00 ^oC/m) (ฮอร์โมนอะดรีนาลีน  เป็นฮอร์โมนในภาวะฉุกเฉินของร่างกาย  ถ้าฮอร์โมนชนิดนี้  0.64  กรัม  ละลายใน CCl₄   36.0 g  ทีผลให้จุดเดือดเปลี่ยนไป  0.49 ^oC  อยากทราบว่าอะดรีนาลีนมีมวลโมเลกุลเท่าไร (Kb ของ CCl₄ is 5.00 ^oC/m)

9.   Laural alcohol is obtained from coconut oil and is use to make detergents. A solution of laural alcohol in 0.100 kg of benzene freezes at 4.0 ^oC .  What is the molar mass of the subatance ? (Kf of benzene = 5.12 ^oC/m)  (ลอรอลแอลกอฮอล์ผลิตจากน้ำมันมะพร้าวนำมาใช้ในการผลิตผงซักฟอก  นำแอลกอฮอล์ชนิดนี้ไปละลายในเบนซีน   0.100 kg   สารละลายมีจุดเยือกแข็ง  4.0 ^oC  แอลกอฮอล์ดังกล่าวมีมวลโมเลกุลเท่าไร (Kf ของ benzene = 5.12 ^oC/m)

10.  Which solution would give the larger freezing-point lowering, (สารละลายใดมีจุดเยือกแข็งต่ำสุด)

                a)  0.030 m solution of NaCl or             b)  0.02 m solution of K₂SO₄ ?

11.  The cooling system of an automobiles is filled with a solution formed by mixing equal  volumes of water. (density  = 1.00 g/cm³) ang ethylene glycol, C₂H₆O₂ (density = 1.12 g/cm³) Estimate the freezing point and boiling point of the mixture. (ระบบระบายความร้อนของรถยนต์เติมสารละลายที่ประกอบด้วยส่วนผสมระหว่างน้ำ (ความหนาแน่น 1.00 g/cm³) แลแอทิลีนไกลคอล C₂H₆O₂ (ความหนาแน่น = 1.12 g/cm³)  จงหาจุดเยือกแข็งและจุดเดือดของสารละลายนี้)

12.  Carbondisulfide, CS₂ , boil at 46.30 ^oC and has density of 1.261 g/cm³ (คาร์บอนไดซัลไฟด์ CS₂ มีจุดเดือด 46.30 ^oC และมีความหนาแน่น  1.261 g/cm³ )

a)    When 0.250 mol of an non-dissociating solute is dissoled in 400 cm³ of CS₂  , the solution boils at 47.46 ^oC .  What is the molal boiling-point elevation constant of CS₂ ? (เมื่อใช้ตัวละลายที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนจำนวน 0.250 mol ละลายในคาร์บอนไดซัลไฟด์  400 cm³  สารละลายที่ได้มีจุดเดือด  47.46 ^oC  ค่า Kb ของ CS₂ เป็นเท่าไร)

b) 

Content's Picture

Size : 30.65 KBs Upload : 2013-08-05 04:45:13

Comment(s) Current Page(s) 1/0 << 1 >>

Vote this Content ? 0 Vote(s) Create by : K-Me Status : ผู้ใช้ทั่วไป วิทยาศาสตร์